【正文】 相信BIM將在未來35年甚至更長時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定不變，可以作為我們進(jìn)行BIM研究和實(shí)踐的一個(gè)基礎(chǔ)。 5 關(guān)于BIM的典型案例示范應(yīng)用 珠海歌劇院項(xiàng)目概述（1）項(xiàng)目概況珠海歌劇院地處中國南部，位于廣東省珠海市野貍島人工填海區(qū)，是野貍島新填海區(qū)的核心建筑。無論從香洲灣到野貍島，還是從珠江口到情侶路，在各個(gè)角度看歌劇院都是視線的中心。珠海歌劇院總建筑面積 59000 平方米,包括1550座的歌劇院、550座的多功能劇院、以及室外劇場預(yù)留和旅游、餐飲、服務(wù)設(shè)施等。作為我國第一座海島劇院，珠海歌劇院的定位是：高雅的文化藝術(shù)殿堂、聞名的文化旅游勝地。其意義不單是建造一座高品質(zhì)的劇院，而是為珠海這座城市創(chuàng)造一個(gè)具有原創(chuàng)性、地域性和藝術(shù)性的標(biāo)志性建筑。 珠海歌劇院室外鳥瞰效果圖珠海歌劇院建筑方案的創(chuàng)作構(gòu)思源于大海，用地的總體布局形似從海中升起的美麗魚鰭烘托著純凈的雙貝殼造型，又如海潮退去浮現(xiàn)出海納百川般的日月形象，形成“珠生于貝，貝生于?！钡囊饩常瑢?duì)珠海市的歷史文化底蘊(yùn)做出了恰如其分的詮釋。歌劇院觀眾廳的色彩取意于傍晚時(shí)分，海面與天空漸漸融合深邃，星空漸起，海灘被夕陽染成一片金黃，蒼茫的海平面已經(jīng)寧靜下來，仿佛正在等待著一場華麗樂章的響起。通過這一精心設(shè)計(jì)的歌劇院色彩氛圍，巧妙地運(yùn)用了色彩的退暈和對(duì)比，既滿足了舞臺(tái)臺(tái)口區(qū)顏色較暗的原則，又將從天蓬到地面演變的景象自然地展現(xiàn)出來，這一環(huán)境空靈而震撼，與演出前的候場氛圍十分統(tǒng)一，同時(shí)也使珠海歌劇院獲得了獨(dú)一無二的室內(nèi)藝術(shù)環(huán)境。（2）項(xiàng)目難點(diǎn)空間——?jiǎng)鰞?nèi)復(fù)雜的曲面空間結(jié)合了聲學(xué)、舞臺(tái)照明、空調(diào)等各個(gè)專業(yè)的不同要求，而事實(shí)上，觀眾廳內(nèi)的復(fù)雜曲面不僅是設(shè)計(jì)意圖的表達(dá)，同時(shí)也要將觀眾廳設(shè)計(jì)中的反聲板、聲擴(kuò)散體、耳光、面光橋等功能性設(shè)施結(jié)合到一起。專業(yè)——對(duì)于這樣一個(gè)高難度的劇場設(shè)計(jì)，特聘請(qǐng)了荷蘭的KUNKEL公司作為劇院舞臺(tái)機(jī)械領(lǐng)域的設(shè)計(jì)顧問；澳洲的MARSHALL DAY作為劇院聲學(xué)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)顧問；SPEIR+MAJOR照明設(shè)計(jì)公司作為整體照明設(shè)計(jì)的顧問；日本的GK公司作為標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的顧問；以及承接過國家大劇院外幕墻的珠海晶藝幕墻公司作為建筑屋面及幕墻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)顧問。如此復(fù)雜的專項(xiàng)設(shè)計(jì)陣容，如何在滿足工程進(jìn)度的同時(shí)與全球頂級(jí)的劇場專項(xiàng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行頻繁而密切的配合與協(xié)調(diào)，這是對(duì)工作平臺(tái)的一大考驗(yàn)。結(jié)構(gòu)——珠海歌劇院的主體建筑集中在海島建筑環(huán)路的內(nèi)側(cè)，建筑最高點(diǎn)達(dá)到了90米，貝殼除標(biāo)志性造型外，還為劇院提供豎向交通空間。雖然建筑自身的采光、通風(fēng)環(huán)境十分優(yōu)越，但對(duì)于珠海這一海濱城市，臺(tái)風(fēng)、潮濕空氣的腐蝕和污染是對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重大挑戰(zhàn)。 BIM在建筑設(shè)計(jì)中的典型應(yīng)用在劇場的設(shè)計(jì)過程中，運(yùn)用歐特克BIM軟件幫助實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的座位排布及視線分析，借助這一系統(tǒng)，可以切實(shí)的了解劇場內(nèi)每個(gè)座位的視線效果，并做出合理、迅速的調(diào)整。根據(jù)座椅的設(shè)計(jì)尺寸，以單元的形式整合到模型中，可對(duì)每一個(gè)座椅的間根據(jù)建筑師的要求自動(dòng)生成各個(gè)角度的模擬視線分析，通過視線分析模擬，建筑師可距、尺寸等進(jìn)行即時(shí)的調(diào)整，并結(jié)合通用人體模型模擬視線。歐特克BIM軟件可以以直觀的看到觀眾視點(diǎn)的狀況，從而逐點(diǎn)核查座椅高度和角度，進(jìn)而決定是否修改設(shè)計(jì)。根據(jù)參數(shù)化模型可直接生成視線分析表格，在參數(shù)化的輔助下，高達(dá)1550座的視線分析，這幾乎不可想象的工作量，都可交由參數(shù)化軟件模擬，不僅提高了效率，也降低了錯(cuò)誤率。在BIM技術(shù)的統(tǒng)一設(shè)計(jì)平臺(tái)幫助下，各階段都可以與各專項(xiàng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)緊密的同步并共享設(shè)計(jì)成果。這一模式大大加快了設(shè)計(jì)的效率，同時(shí)避免了各團(tuán)隊(duì)之間由于溝通問題而產(chǎn)生的失誤與返工。在劇場專項(xiàng)設(shè)計(jì)過程中，BIM技術(shù)可以對(duì)舞臺(tái)設(shè)計(jì)中的面光、耳光、追光的角度和投射面進(jìn)行即時(shí)的模擬，即減少了工作量也提高了工作效率。 劇場綜合專業(yè)設(shè)計(jì)圖對(duì)于觀眾廳來說，吊頂板聲學(xué)設(shè)計(jì)非常重要，要滿足一次反射聲的要求，并能夠最大限度的擴(kuò)展觀眾廳內(nèi)的混響時(shí)間。針對(duì)劇場內(nèi)表皮模型的復(fù)雜性，借助歐特克軟 聲學(xué)混響時(shí)間 聲學(xué)EDT分布 聲學(xué)清晰度件搭建的BIM平臺(tái)和Odeon聲學(xué)軟件，可以在很短的時(shí)間里建立完整的聲學(xué)模型，模擬并糾正模型的問題，并反饋到設(shè)計(jì)師手中。在整個(gè)觀眾席區(qū)域所有網(wǎng)格點(diǎn)(1m x 1m 的網(wǎng)格)的計(jì)算結(jié)果顯示了聲學(xué)參數(shù)隨空間位置的變化，用彩色圖來顯示這些計(jì)算值可以清楚地表示聲學(xué)參數(shù)在座位區(qū)域的分布。 時(shí)觀眾廳內(nèi)混響時(shí)間的分布， 。在一個(gè)聲擴(kuò)散空間內(nèi)，混響時(shí)間的分布是均勻的， 時(shí)EDT（早期衰減時(shí)間即人們對(duì)一個(gè)房間混響時(shí)間的感受）的分布。 ?？梢钥闯龀刈蟛亢蜆亲磁_(tái)的觀眾席處具有較低的EDT值（圖中的深色部分），這一結(jié)果表明這些觀眾席處的聲音將具有較低的豐滿度和混響感。在池座的中央位置顏色很深，表明該區(qū)域的聲音具有較低的清晰度，這也表明該區(qū)域接收到的早期反射聲較少，而較多地暴露在混響聲場中。根據(jù)這些建議，通過不斷的修改室內(nèi)模型的造型，以便更好的滿足觀演的需求。 觀眾廳內(nèi)表皮調(diào)整前在BIM模型內(nèi)建立一套反饋機(jī)制，生成從聲源到反聲板再到觀眾區(qū)的一套計(jì)算模型。在這套反射模型中，通過調(diào)整反聲板的角度、大小、高度等數(shù)據(jù)，確保來自聲源的聲音能夠準(zhǔn)確的落在觀眾席上，最終將反聲板整合到觀眾廳內(nèi)表面模型中，并由Odeon聲學(xué)軟件進(jìn)行驗(yàn)證。 觀眾廳內(nèi)表皮調(diào)整后同樣的，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)形體的塑造也體現(xiàn)了不可替代的作用。建筑造型的緣起，選擇了寓意珠海歷史與文化的雙貝形象。歌劇院的觀眾廳和主舞臺(tái)、后舞臺(tái)都涵括其間，建筑造型純凈而自然，通向歌劇院上部樓層的交通系統(tǒng)完全設(shè)計(jì)在貝殼區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)之間，走在樓梯上觀眾既可以通過玻璃和細(xì)目金屬穿孔板欣賞室外的陽光、大海、景觀綠化屋面，又可以透過室內(nèi)的細(xì)目金屬穿孔百葉，欣賞觀眾廳球體及貝殼的優(yōu)美造型。 BIM在造形設(shè)計(jì)及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用珠海歌劇院位于風(fēng)景雋秀的野貍島上，她的形象不但要承載藝術(shù)殿堂的底蘊(yùn)，也要融合海洋、山林的自然之美，成為珠海人民引以為豪的城市標(biāo)志。由于基地為人工填海而成，并且歌劇院為海島的核心建筑，因此建筑的用地規(guī)劃較為統(tǒng)一。工程總用地面積為57670平方米，主體建筑集中在海島建筑環(huán)路的內(nèi)側(cè)，建筑限高小于100米，建筑自身的采光、通風(fēng)環(huán)境十分優(yōu)越，但必須特別注意臺(tái)風(fēng)、海邊潮濕空氣的腐蝕和污染。在結(jié)構(gòu)上，最大的挑戰(zhàn)在于大劇場鋼結(jié)構(gòu)頂標(biāo)高為90米，水平投影長約130米，寬約60米。如此高聳的結(jié)構(gòu)體系矗立在填海區(qū)的沿海小島上，可想而知其面臨的困難。在設(shè)計(jì)過程中，初步將鋼架模型導(dǎo)入到Autodesk Revit軟件中，并與建筑、混凝土結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣模型進(jìn)行合模，由形成貝殼的空腹桁架和屋頂面的平面桁架形成巨型框架為主要結(jié)構(gòu)體系。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程譬如：處理原始參照曲面存在的種種問題，這就需要調(diào)整曲面上的控制點(diǎn)生成連續(xù)的曲線，才能最終生成可用來進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算的雙曲面構(gòu)件。 表面分析1 表面分析2，這就會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力不合理，也需要進(jìn)一步的優(yōu)化。遵循建筑及結(jié)構(gòu)專業(yè)的意見，利用偏心圓和三度線在曲面布置鋼結(jié)構(gòu)定位線。根據(jù)布線生成結(jié)構(gòu)桿件，綜合美觀，造價(jià)及可施工性的考慮，選擇合理的生成原則。在整體的設(shè)計(jì)過程中，基于合理的成型原理，采用參數(shù)化腳本程序完成控制曲面到桿件布置，為結(jié)構(gòu)計(jì)算生成規(guī)律的計(jì)算模型。如此，不僅能夠針對(duì)當(dāng)前階段設(shè)計(jì)輔助，將模型進(jìn)行數(shù)據(jù)化，并且能夠建立符合各設(shè)計(jì)階段要求的數(shù)字化模型。同時(shí)，通過Autodesk Revit軟件的碰撞檢查，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)模型中輕松發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中不合理的部分，為整個(gè)工程爭取更多的協(xié)調(diào)時(shí)間，并且在早期控制成本、解決問題。此外，基于BIM技術(shù)提供的精確風(fēng)洞模型，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)可針對(duì)珠海的氣候特征，輔助設(shè)計(jì)師優(yōu)化造型，使其更有利于適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境。 珠海歌劇院風(fēng)洞測壓實(shí)驗(yàn)報(bào)告 風(fēng)向角系數(shù)圖針對(duì)在鋼結(jié)構(gòu)施工圖繪制的最后階段出現(xiàn)的焊接和倒角問題，采用優(yōu)化后的自適應(yīng)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的幾何數(shù)據(jù)由網(wǎng)格計(jì)算得出。主要目的是為了解決3段截面空間旋轉(zhuǎn)后無法相接的問題，這種問題在后期修改很頻繁，所以采取自適應(yīng)節(jié)點(diǎn)的策略——由三段接口的位置程序生成節(jié)點(diǎn)。關(guān)于管線綜合方面，依靠BIM技術(shù)的優(yōu)勢可以將Autodesk Revit文件導(dǎo)成MWC文件，在Autodesk Navisworks中選擇需要碰撞的構(gòu)件并生成THML格式的碰撞報(bào)告，直接索引到Autodesk Revit總模型中打開生成的局部三維模型，在其中找到相應(yīng)的構(gòu)件調(diào)整管線。 總結(jié)珠海歌劇院項(xiàng)目具有較高的復(fù)雜性，包含了幕墻、鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。觀眾廳部分，內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)、管線綜合等各個(gè)方面，基于Autodesk Revit軟件的通用性以及便捷性，確保了在各個(gè)設(shè)計(jì)階段良好的實(shí)用性，同時(shí)保持與各專業(yè)之間緊密的聯(lián)系及反饋機(jī)制。項(xiàng)目組希望能夠在建筑設(shè)計(jì)的全生命周期里運(yùn)用BIM技術(shù)為各專業(yè)提供精準(zhǔn)的可視化模型，在同一個(gè)平臺(tái)下構(gòu)建綜合信息模型，這是在BIM技術(shù)平臺(tái)上對(duì)大型復(fù)雜建筑的一次初步嘗試。6 結(jié) 論BIM是對(duì)工程項(xiàng)目信息的數(shù)字化表達(dá)，是數(shù)字技術(shù)在建筑業(yè)中的直接應(yīng)用，它代表了信息技術(shù)在我國建筑業(yè)中應(yīng)用的新方向。BIM涉及整個(gè)建筑工程全壽命周期各環(huán)節(jié)的完整實(shí)踐過程，但它不局限于整個(gè)實(shí)踐過程貫穿后才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值，而是可以由工程設(shè)計(jì)先行并實(shí)現(xiàn)階段性的價(jià)值?；诖耍覈ㄖこ淘O(shè)計(jì)行業(yè)應(yīng)努力克服非本土化的諸多應(yīng)用障礙，隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展、BIM技術(shù)不斷完善以及業(yè)主對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)要求的日益提高，BIM必將更得到的應(yīng)用隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和能源問題的日益嚴(yán)重，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)變得越來越重要 不久的將來，綜合利用BIM和建筑能耗分析進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)，會(huì)越來越完善和成熟。我們只有結(jié)合中國特色認(rèn)真學(xué)習(xí)、結(jié)合實(shí)際、努力實(shí)踐、勇于探索才能盡快走出一條新的發(fā)展之路。謝 辭本文是在笑嘻嘻老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從論文選題、理論分析到論文撰寫，都傾注了老師的心血和汗水。向所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過我的老師、同學(xué)和朋友致以誠摯的謝意！參考文獻(xiàn)[1] 楊寶明 《建筑信息模型BIM與企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)ERP》發(fā)表于《施工技術(shù)》[2] 劉照球 李云貴 《建筑信息模型的發(fā)展及其在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》 發(fā)表于《建筑科學(xué)》2009年1月 [文章編號(hào)]100228528 (2009) 0120096204[3] 李建成 《建筑信息模型與建筑學(xué)專業(yè)的教學(xué)》 發(fā)表于《建筑學(xué)報(bào)》2007年7月[4] 李祥偉 孫劍 《建筑信息模型在中國建筑業(yè)的發(fā)展思考》 發(fā)表于《建筑經(jīng)濟(jì)》2011年第4期（總第342期） [文章編號(hào)] 1002851X（2011）04002504[5] 中國建筑工業(yè)出版社 《建筑業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》 主編：建筑業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用項(xiàng)目組 ISBN 9787112155415[6] 清華大學(xué)軟件學(xué)院BIM [J].土木建筑工程信息技術(shù)，2010（6）[7] 崔惠欽，[J].施工技術(shù)，2010（2）[8] 趙青，[J].山西建筑，2009（4）[9] 陳鵬飛，石潔，[J].河北企業(yè)，2009（4）[10] 李建成, 王朔, 杜嶸. 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